绪论1
第一节 生物化学与分子生物学发展简史 1
一、叙述生物化学阶段 1
二、动态生物化学阶段 1
三、机能生物化学阶段（分子生物学阶段） 2
四、中国科学家对生物化学发展的贡献 3
第二节 当代生物化学与分子生物学研究的主要内容 3
一、生物分子的结构与功能 3
二、物质代谢及其调节 4
三、基因信息传递及其调控 4
第三节 生物化学与分子生物学与其他学科的联系 4
一、生物化学已成为生物学、医学各学科之间相互联系的共同语言 4
二、生物化学为推动医学各学科发展作出了重要的贡献 4
第一篇 生物大分子结构与功能
第一章 蛋白质的结构与功能8
第一节 蛋白质的分子组成 8
一、Lα氨基酸是蛋白质的基本结构单位 8
二、氨基酸可根据其侧链结构和理化性质进行分类 9
三、氨基酸具有共同或特异的理化性质 11
四、氨基酸通过肽键连接而形成蛋白质或肽 11
五、生物活性肽具有生理活性及多样性 12
第二节 蛋白质的分子结构 13
一、氨基酸的排列顺序决定蛋白质的一级结构 13
二、多肽链的局部有规则重复的主链构象为蛋白质二级结构 14
三、多肽链进一步折叠成蛋白质三级结构 16
四、含有两条以上多肽链的蛋白质可具有四级结构 19
五、蛋白质可依其组成、结构或功能进行分类 20
第三节 蛋白质结构与功能的关系 21
一、蛋白质的主要功能 21
二、蛋白质执行功能的主要方式 21
三、蛋白质一级结构是高级结构与功能的基础 24
四、蛋白质的功能依赖特定空间结构 27
第四节 蛋白质的理化性质 30
一、蛋白质具有两性电离性质 30
二、蛋白质具有胶体性质 30
三、蛋白质的变性与复性 30
四、蛋白质在紫外光谱区有特征性光吸收 31
五、应用蛋白质呈色反应可测定溶液中蛋白质含量 31
第二章 核酸的结构与功能32
第一节 核酸的化学组成以及一级结构 32
一、核苷酸和脱氧核苷酸是构成核酸的基本组成单位 32
二、DNA 是脱氧核糖核苷酸通过3′，5′磷酸二酯键聚合形成的线性大分子 35
三、RNA是核糖核苷酸通过3′，5′磷酸二酯键聚合形成的线性大分子 35
四、核酸的一级结构是核苷酸的排列顺序 35
第二节 DNA的空间结构与功能 36
一、DNA的二级结构是双螺旋结构 36
二、DNA双链经过盘绕折叠形成致密的高级结构 40
三、DNA是主要的遗传物质 42
第三节 RNA的空间结构与功能 43
一、mRNA是蛋白质生物合成的模板 44
二、tRNA是蛋白质合成中氨基酸的载体 45
三、以rRNA为主要成分的核糖体是蛋白质合成的场所 47
四、组成性非编码RNA是保障遗传信息传递的关键因子 48
五、调控性非编码RNA参与了基因表达调控 49
第四节 核酸的理化性质 51
一、核酸具有强烈的紫外吸收 51
二、DNA变性是一条DNA双链解离为两条DNA单链的过程 52
三、变性的核酸可以复性或形成杂交双链 53
第三章 酶与酶促反应55
第一节 酶的分子结构与功能 55
一、酶的分子组成中常含有辅因子 55
二、酶的活性中心是酶分子执行其催化功能的部位 56
三、同工酶催化相同的化学反应 58
第二节 酶的工作原理 59
一、酶具有不同于一般催化剂的显著特点 59
二、酶通过促进底物形成过渡态而提高反应速率 60
第三节 酶促反应动力学 63
一、底物浓度对酶促反应速率的影响呈矩形双曲线 63
二、底物足够时酶浓度对酶促反应速率的影响呈直线关系 66
三、温度对酶促反应速率的影响具有双重性 66
四、pH通过改变酶分子及底物分子的解离状态影响酶促反应速率 67
五、抑制剂可降低酶促反应速率 67
六、激活剂可提高酶促反应速率 71
第四节 酶的调节 71
一、酶活性的调节是对酶促反应速率的快速调节 71
二、酶含量的调节是对酶促反应速率的缓慢调节 73
第五节 酶的分类与命名 73
一、酶可根据其催化的反应类型予以分类 73
二、每一种酶均有其系统名称和推荐名称 74
第六节 酶在医学中的应用 75
一、酶与疾病的发生、诊断及治疗密切相关 75
二、酶可作为试剂用于临床检验和科学研究 76
第四章 聚糖的结构与功能78
第一节 糖蛋白分子中聚糖及其合成过程 78
一、N连接型糖蛋白的糖基化位点为AsnXSer/Thr 79
二、N连接型聚糖结构有高甘露糖型、复杂型和杂合型之分 79
三、N连接型聚糖合成是以长萜醇作为聚糖载体 79
四、O连接型聚糖合成不需要聚糖载体 80
五、蛋白质βN乙酰葡糖胺的糖基化是可逆的单糖基修饰 80
六、糖蛋白分子中聚糖影响蛋白质的半寿期、结构与功能 81
第二节 蛋白聚糖分子中的糖胺聚糖 82
一、糖胺聚糖是由己糖醛酸和己糖胺组成的重复二糖单位 82
二、核心蛋白质均含有结合糖胺聚糖的结构域 83
三、蛋白聚糖合成时在多肽链上逐一加上糖基 83
四、蛋白聚糖是细胞间基质重要成分 83
第三节 糖脂由鞘糖脂、甘油糖脂和类固醇衍生糖脂组成 84
一、鞘糖脂是神经酰胺被糖基化的糖苷化合物 84
二、甘油糖脂是髓磷脂的重要成分 85
第四节 聚糖结构中蕴藏大量生物信息 85
一、聚糖组分是糖蛋白执行功能所必需 85
二、结构多样性的聚糖富含生物信息 86
第二篇 物质代谢及其调节
第五章 糖代谢90
第一节 糖的摄取与利用 90
一、糖消化后以单体形式吸收 90
二、细胞摄取葡萄糖需要转运蛋白 90
三、体内糖代谢涉及分解、储存和合成三方面 91
第二节 糖的无氧氧化 91
一、糖的无氧氧化分为糖酵解和乳酸生成两个阶段 91
二、糖酵解的调节取决于三个关键酶活性 93
三、糖的无氧氧化为机体快速供能 95
四、其他单糖可转变为糖酵解的中间产物 95
第三节 糖的有氧氧化 96
一、糖的有氧氧化分为三个阶段 96
二、三羧酸循环使乙酰CoA彻底氧化 98
三、糖的有氧氧化是糖分解供能的主要方式 101
四、糖的有氧氧化主要受能量供需平衡调节 101
五、糖氧化产能方式的选择有组织偏好 103
第四节 磷酸戊糖途径 104
一、磷酸戊糖途径分为两个阶段 104
二、磷酸戊糖途径主要受NADPH/NADP 比值的调节 105
三、磷酸戊糖途径是NADPH和磷酸核糖的主要来源 105
第五节 糖原的合成与分解 106
一、糖原合成是将葡萄糖连接成多聚体 106
二、糖原分解是从非还原性末端进行磷酸解 108
三、糖原合成与分解的关键酶活性调节彼此相反 109
四、糖原贮积症由先天性酶缺陷所致 111
第六节 糖异生 111
一、糖异生不完全是糖酵解的逆反应 111
二、糖异生和糖酵解的反向调节主要针对两个底物循环 112
三、糖异生的主要生理意义是维持血糖恒定 115
四、肌收缩产生的乳酸在肝内糖异生形成乳酸循环 115
第七节 葡萄糖的其他代谢途径 116
一、糖醛酸途径生成葡糖醛酸 116
二、多元醇途径生成少量多元醇 116
第八节 血糖及其调节 116
一、血糖水平保持恒定 117
二、血糖稳态主要受激素调节 117
三、糖代谢障碍导致血糖水平异常 118
四、高糖刺激产生损伤细胞的生物学效应 118
第六章 生物氧化120
第一节 线粒体氧化体系与呼吸链 120
一、线粒体氧化体系含多种传递氢和电子的组分 120
二、具有传递电子能力的蛋白质复合体组成呼吸链 122
三、NADH和FADH2是呼吸链的电子供体 127
第二节 氧化磷酸化与ATP的生成 127
一、氧化磷酸化偶联部位在复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ内 128
二、氧化磷酸化偶联机制是产生跨线粒体内膜的质子梯度 128
三、质子顺浓度梯度回流释放能量用于合成ATP 129
四、ATP在能量代谢中起核心作用 130
第三节 氧化磷酸化的影响因素 132
一、体内能量状态调节氧化磷酸化速率 133
二、抑制剂阻断氧化磷酸化过程 133
三、甲状腺激素促进氧化磷酸化和产热 134
四、线粒体DNA突变影响氧化磷酸化功能 134
五、线粒体内膜选择性协调转运氧化磷酸化相关代谢物 134
第四节 其他氧化与抗氧化体系 136
一、微粒体细胞色素P450单加氧酶催化底物分子羟基化 136
二、线粒体呼吸链也可产生活性氧 137
三、抗氧化酶体系有清除反应活性氧的功能 138
第七章 脂质代谢140
第一节 脂质的构成、功能及分析 140
一、脂质是种类繁多、结构复杂的一类大分子物质 140
二、脂质具有多种复杂的生物学功能 143
三、脂质组分的复杂性决定了脂质分析技术的复杂性 145
第二节 脂质的消化与吸收 146
一、胆汁酸盐协助消化酶消化脂质 146
二、吸收的脂质经再合成进入血液循环 146
三、脂质消化吸收在维持机体脂质平衡中具有重要作用 146
第三节 甘油三酯代谢 147
一、甘油三酯氧化分解产生大量ATP 147
二、不同来源脂肪酸在不同器官以不同的途径合成甘油三酯 152
三、内源性脂肪酸的合成需先合成软脂酸 153
第四节 磷脂代谢 157
一、磷脂酸是甘油磷脂合成的重要中间产物 157
二、甘油磷脂由磷脂酶催化降解 160
三、鞘磷脂是神经鞘磷脂合成的重要中间产物 160
四、神经鞘磷脂由神经鞘磷脂酶催化降解 161
第五节 胆固醇代谢 161
一、体内胆固醇来自食物和内源性合成 161
二、胆固醇的主要去路是转化为胆汁酸 164
第六节 血浆脂蛋白及其代谢 164
一、血脂是血浆所含脂质的统称 164
二、血浆脂蛋白是血脂的运输形式及代谢形式 164
三、不同来源脂蛋白具有不同功能和不同代谢途径 166
四、血浆脂蛋白代谢紊乱导致脂蛋白异常血症 170
第八章 蛋白质消化吸收和氨基酸代谢172
第一节 蛋白质的营养价值与消化、吸收 172
一、体内蛋白质的代谢状况可用氮平衡描述 172
二、营养必需氨基酸决定蛋白质的营养价值 172
三、外源性蛋白质消化成寡肽和氨基酸后被吸收 173
四、未消化吸收的蛋白质在结肠下段发生腐败 174
第二节 氨基酸的一般代谢 175
一、体内蛋白质分解生成氨基酸 175
二、外源性氨基酸与内源性氨基酸组成氨基酸代谢库 177
三、氨基酸分解代谢首先脱氨基 177
四、氨基酸碳链骨架可进行转换或分解 180
第三节 氨的代谢 181
一、血氨有三个重要来源 181
二、氨在血液中以丙氨酸和谷氨酰胺的形式转运 181
三、氨的主要代谢去路是在肝合成尿素 182
第四节 个别氨基酸的代谢 186
一、氨基酸脱羧基作用需要脱羧酶催化 186
二、某些氨基酸在分解代谢中产生一碳单位 187
三、含硫氨基酸代谢可产生多种生物活性物质 189
四、芳香族氨基酸代谢需要加氧酶催化 191
五、支链氨基酸的分解有相似的代谢过程 193
第九章 核苷酸代谢196
第一节 核苷酸代谢概述 196
一、核苷酸具有多种生物学功能 196
二、核甘酸经核酸酶水解后可被吸收 196
三、核苷酸代谢包括合成和分解代谢 197
第二节 嘌呤核苷酸的合成与分解代谢 197
一、嘌呤核苷酸的合成存在从头合成和补救合成两条途径 197
二、嘌呤核苷酸的分解代谢终产物是尿酸 203
第三节 嘧啶核苷酸的合成与分解代谢 203
一、嘧啶核苷酸的合成也有从头合成与补救合成两条途径 203
二、嘧啶核苷酸分解最终可生成NH3、CO2、β丙氨酸及β氨基异丁酸 206
第十章 代谢的整合与调节208
第一节 代谢的整体性 208
一、体内代谢过程互相联系形成一个整体 208
二、物质代谢与能量代谢相互关联 209
三、糖、脂质和蛋白质代谢通过中间代谢物而相互联系 209
第二节 代谢调节的主要方式 211
一、细胞内物质代谢主要通过对关键酶活性的调节来实现 211
二、激素通过特异性受体调节靶细胞的代谢 215
三、机体通过神经系统及神经体液途径协调整体的代谢 215
第三节 体内重要组织和器官的代谢特点 218
一、肝是人体物质代谢中心和枢纽 220
二、脑主要利用葡萄糖供能且耗氧量大 220
三、心肌可利用多种能源物质 220
四、骨骼肌以肌糖原和脂肪酸为主要能量来源 221
五、脂肪组织是储存和动员甘油三酯的重要组织 221
六、肾可进行糖异生和酮体生成 221
第三篇 遗传信息的传递
第十一章 真核基因与基因组224
第一节 真核基因的结构与功能 224
一、真核基因的基本结构 224
二、基因编码区编码多肽链和特定的RNA分子 225
三、调控序列参与真核基因表达调控 225
第二节 真核基因组的结构与功能 227
一、真核基因组具有独特的结构 227
二、真核基因组中存在大量重复序列 229
三、真核基因组中存在大量的多基因家族与假基因 230
四、线粒体DNA的结构 230
五、人基因组约有两万个蛋白质编码基因 230
第十二章 DNA的合成232
第一节 DNA复制的基本规律 232
一、DNA以半保留方式进行复制 232
二、DNA复制从起点双向进行 233
三、DNA复制以半不连续方式进行 234
四、DNA复制具有高保真性 235
第二节 DNA复制的酶学和拓扑学 235
一、DNA聚合酶催化脱氧核糖核苷酸间的聚合 235
二、DNA聚合酶的碱基选择和校读功能 237
三、复制中DNA分子拓扑学变化 238
四、DNA连接酶连接复制中产生的单链缺口 239
第三节 原核生物DNA复制过程 240
一、复制的起始 240
二、DNA链的延长 241
三、复制的终止 242
第四节 真核生物DNA复制过程 243
一、真核生物DNA复制的起始与原核生物基本相似 243
二、真核生物DNA复制的延长发生DNA聚合酶转换 243
三、真核生物DNA合成后立即组装成核小体 243
四、端粒酶参与解决染色体末端复制问题 244
五、真核生物染色体DNA在每个细胞周期中只能复制一次 246
六、真核生物线粒体DNA按D环方式复制 246
第五节 逆转录 246
一、逆转录病毒的基因组RNA以逆转录机制复制 247
二、逆转录的发现发展了中心法则 247
第十三章 DNA损伤和损伤修复249
第一节 DNA损伤 249
一、多种因素通过不同机制导致DNA损伤 249
二、DNA损伤有多种类型 252
第二节 DNA损伤修复 253
一、有些DNA损伤可以直接修复 253
二、切除修复是最普遍的DNA损伤修复方式 254
三、DNA严重损伤时需要重组修复 256
四、跨越损伤DNA合成是一种差错倾向性DNA损伤修复 258
第三节 DNA损伤及其修复的意义 259
一、DNA损伤具有双重效应 259
二、DNA损伤修复障碍与多种疾病相关 259
第十四章 RNA的合成262
第一节 原核生物转录的模板和酶 262
一、原核生物转录的模板 262
二、RNA聚合酶催化RNA合成 263
三、RNA聚合酶结合到启动子上启动转录 264
第二节 原核生物的转录过程 265
一、转录起始需要RNA聚合酶全酶 265
二、RNA聚合酶核心酶独立延长RNA链 266
三、原核生物转录延长与蛋白质的翻译同时进行 267
四、原核生物转录终止分为依赖ρ因子与非依赖ρ因子两大类 267
第三节 真核生物RNA的合成 268
一、真核生物有多种DNA依赖的RNA聚合酶 268
二、顺式作用元件和转录因子在真核生物转录起始中有重要作用 270
三、真核生物RNA转录延长过程不与翻译同步 273
四、真核生物的转录终止和加尾修饰同时进行 274
第四节 真核生物前体RNA的加工和降解 274
一、真核前体mRNA经首、尾修饰、剪接和编辑加工后才能成熟 274
二、真核前体rRNA经过剪切形成不同类别的rRNA 281
三、真核前体tRNA的加工包括核苷酸的碱基修饰 281
四、RNA催化一些内含子的自剪接 282
五、真核RNA在细胞内的降解有多种途径 282
第十五章 蛋白质的合成287
第一节 蛋白质合成体系 287
一、mRNA是蛋白质合成的模板 287
二、tRNA是氨基酸和密码子之间的特异连接物 289
三、核糖体是蛋白质合成的场所 289
四、蛋白质合成需要多种酶类和蛋白质因子 290
第二节 氨基酸与tRNA的连接 290
一、氨酰tRNA合成酶识别特定氨基酸和tRNA 291
二、肽链合成的起始需要特殊的起始氨酰tRNA 291
第三节 肽链的合成过程 292
一、翻译起始复合物的装配启动肽链合成 292
二、在核糖体上重复进行的三步反应延长肽链 293
三、终止密码子和释放因子导致肽链合成终止 295
第四节 蛋白质合成后的加工和靶向输送 296
一、新生肽链折叠需要分子伴侣 296
二、肽链水解加工产生具有活性的蛋白质或多肽 298
三、氨基酸残基的化学修饰改变蛋白质的活性 299
四、亚基聚合形成具有四级结构的活性蛋白质 299
五、蛋白质合成后被靶向输送至细胞特定部位 299
第五节 蛋白质合成的干扰和抑制 302
一、许多抗生素通过抑制蛋白质合成发挥作用 302
二、某些毒素抑制真核生物的蛋白质合成 303
第十六章 基因表达调控305
第一节 基因表达调控的基本概念与特点 305
一、基因表达产生有功能的蛋白质和RNA 305
二、基因表达具有时间特异性和空间特异性 305
三、基因表达的方式存在多样性 306
四、基因表达受调控序列和调节分子共同调节 307
五、基因表达调控呈现多层次和复杂性 308
第二节 原核基因表达调控 308
一、操纵子是原核基因转录调控的基本单位 308
二、乳糖操纵子是典型的诱导型调控 309
三、色氨酸操纵子通过阻遏作用和衰减作用抑制基因表达 311
四、原核基因表达在翻译水平受到精细调控 313
第三节 真核基因表达调控 313
一、真核基因表达特点 313
二、染色质结构与真核基因表达密切相关 314
三、转录起始的调节 316
四、转录后调控主要影响真核mRNA的结构与功能 322
五、真核基因表达在翻译及翻译后仍可受到调控 323
第十七章 细胞信号转导的分子机制327
第一节 细胞信号转导概述 327
一、细胞外化学信号有可溶性和膜结合性两种形式 327
二、细胞经由特异性受体接收细胞外信号 328
三、细胞内多条信号转导途径形成信号转导网络 329
第二节 细胞内信号转导分子 330
一、第二信使结合并激活下游信号转导分子 330
二、多种酶通过酶促反应传递信号 332
三、信号转导蛋白通过蛋白质相互作用传递信号 333
第三节 细胞受体介导的细胞内信号转导 334
一、细胞内受体通过分子迁移传递信号 335
二、离子通道型受体将化学信号转变为电信号 336
三、G蛋白偶联受体通过G蛋白和小分子信使介导信号转导 337
四、酶偶联受体主要通过蛋白质修饰或相互作用传递信号 339
第四节 细胞信号转导的基本规律 341
一、信号的传递和终止涉及许多双向反应 341
二、细胞信号在转导过程中被逐级放大 341
三、细胞信号转导途径既有通用性又有专一性 341
四、细胞信号转导途径具有多样性 341
第五节 细胞信号转导异常与疾病 342
一、信号转导异常可发生在两个层次 342
二、信号转导异常可导致疾病的发生 343
三、细胞信号转导分子是重要的药物作用靶位 344
第四篇 医学生化专题
第十八章 血液的生物化学348
第一节 血浆蛋白质 348
一、血浆蛋白质的分类与性质 348
二、血浆蛋白质的功能 350
第二节 血红素的合成 351
一、血红素的合成过程 351
二、血红素合成的调节 353
第三节 血细胞物质代谢 354
一、红细胞的代谢 354
二、白细胞的代谢 356
第十九章 肝的生物化学358
第一节 肝在物质代谢中的作用 358
一、肝是维持血糖水平相对稳定的重要器官 358
二、肝在脂质代谢中占据中心地位 359
三、肝内蛋白质合成及分解代谢均非常活跃 359
四、肝参与多种维生素和辅酶的代谢 360
五、肝参与多种激素的灭活 361
第二节 肝的生物转化作用 361
一、肝的生物转化作用是机体重要的保护机制 361
二、肝的生物转化作用包括两相反应 361
三、生物转化作用受许多因素的调节和影响 367
第三节 胆汁与胆汁酸的代谢 368
一、胆汁可分为肝胆汁和胆囊胆汁 368
二、胆汁酸有游离型、结合型及初级、次级之分 368
三、胆汁酸的主要生理功能 369
四、胆汁酸的代谢及胆汁酸的肠肝循环 370
第四节 胆色素的代谢与黄疸 371
一、胆红素是铁卟啉类化合物的降解产物 371
二、血液中的胆红素主要与清蛋白结合而运输 374
三、胆红素在肝细胞中转变为结合胆红素并泌入胆小管 374
四、胆红素在肠道内转化为胆素原和胆素 375
五、高胆红素血症及黄疸 377
第二十章 维生素380
第一节 脂溶性维生素 380
一、维生素A 380
二、维生素D 382
三、维生素E 383
四、维生素K 384
第二节 水溶性维生素 384
一、维生素B1 384
二、维生素B2 385
三、维生素PP 386
四、泛酸 387
五、生物素 387
六、维生素B6 388
七、叶酸 389
八、维生素B12 390
九、维生素C 391
第二十一章 钙、磷及微量元素394
第一节 钙、磷代谢 394
一、钙、磷在体内分布及其功能 394
二、钙、磷的吸收与排泄受多种因素影响 395
三、骨是人体内的钙、磷储库和代谢的主要场所 395
四、钙、磷代谢主要受三种激素的调节 395
五、钙、磷代谢紊乱可引起多种疾病 396
第二节 微量元素 397
一、铁 397
二、锌 398
三、铜 399
四、锰 399
五、硒 400
六、碘 400
七、钴 401
八、氟 401
九、铬 401
十、钒 402
十一、硅 402
十二、镍 403
十三、钼 403
十四、锡 403
第二十二章 癌基因和抑癌基因405
第一节 癌基因 405
一、原癌基因是人类基因组中具有正常功能的基因 405
二、某些病毒的基因组中含有癌基因 406
三、原癌基因有多种活化机制 406
四、原癌基因编码的蛋白质与生长因子密切相关 408
五、癌基因是肿瘤治疗的重要分子靶点 411
第二节 抑癌基因 411
一、抑癌基因对细胞增殖起负性调控作用 411
二、抑癌基因有多种失活机制 412
三、抑癌基因在肿瘤发生发展中具有重要作用 413
四、肿瘤发生发展涉及癌基因和抑癌基因的共同参与 415
第五篇 医学分子生物学专题
第二十三章 DNA重组和重组DNA技术420
第一节 自然界的DNA重组和基因转移 420
一、同源重组是最基本的DNA重组方式 420
二、位点特异性重组是发生在特异位点间的DNA整合 422
三、转座重组可使基因位移 424
四、原核细胞可通过接合、转化和转导进行基因转移或重组 425
五、细菌可通过CRISPR/Cas系统从病毒获得DNA片段作为获得性免疫机制 426
第二节 重组DNA技术 428
一、重组DNA技术中常用的工具酶 428
二、重组DNA技术中常用的载体 430
三、重组DNA技术的基本原理及操作步骤 431
第三节 重组DNA技术在医学中的应用 437
一、重组DNA技术广泛应用于生物制药 437
二、重组DNA技术是医学研究的重要技术平台 438
三、重组DNA技术是基因及其表达产物研究的技术基础 438
第二十四章 常用分子生物学技术的原理及其应用440
第一节 分子杂交和印迹技术 440
一、分子杂交和印迹技术的原理 440
二、印迹技术的类别及应用 440
第二节 PCR技术的原理与应用 442
一、PCR技术的工作原理 442
二、PCR技术的主要用途 443
三、几种重要的PCR衍生技术 443
第三节 DNA测序技术 445
一、双脱氧法和化学降解法是经典DNA测序方法 445
二、第一代全自动激光荧光DNA测序仪器基于双脱氧法 446
三、高通量DNA测序技术使基因测序走向医学实用 447
四、DNA测序在医学领域具有广泛应用价值 447
第四节 生物芯片技术 448
一、基因芯片 448
二、蛋白质芯片 449
第五节 蛋白质的分离、纯化与结构分析 449
一、蛋白质沉淀用于蛋白质浓缩及分离 449
二、透析和超滤法去除蛋白质溶液中的小分子化合物 449
三、电泳分离蛋白质 449
四、层析分离蛋白质 450
五、蛋白质颗粒沉降行为与超速离心分离 451
六、蛋白质的一级结构分析 451
七、蛋白质的空间结构分析 453
第六节 生物大分子相互作用研究技术 453
一、蛋白质相互作用研究技术 453
二、DNA蛋白质相互作用分析技术 454
第二十五章 基因结构功能分析和疾病相关基因鉴定克隆457
第一节 基因结构分析 457
一、鉴定基因的顺式元件是了解基因表达的关键 458
二、检测基因的拷贝数是了解基因表达丰度的重要因素 461
三、分析基因表达的产物可采用组学方法和特异性测定方法 462
第二节 基因功能研究 464
一、生物信息学全面了解基因已知的结构和功能 464
二、基因发挥作用的本质是其编码产物的生物化学功能 465
三、利用工程细胞研究基因在细胞水平的功能 466
四、利用基因修饰动物研究基因在体功能 466
第三节 疾病相关基因鉴定和克隆原则 470
一、鉴定克隆疾病相关基因的关键是确定疾病表型和基因间的实质联系 471
二、鉴定克隆疾病相关基因需要多学科多途径的综合策略 471
三、确定候选基因是多种克隆疾病相关基因方法的交汇 471
第四节 疾病相关基因鉴定克隆的策略和方法 471
一、疾病相关基因鉴定和克隆可采用不依赖染色体定位的策略 472
二、定位克隆是鉴定疾病相关基因的经典方法 474
三、确定常见病的基因需要全基因组关联分析和全外显子测序 476
四、生物信息数据库贮藏丰富的疾病相关基因信息 477
第二十六章 基因诊断和基因治疗479
第一节 基因诊断 479
一、基因诊断的概念及特点 479
二、基因诊断的样品来源广泛 480
三、基因诊断的基本技术日趋成熟 480
四、基因诊断的医学应用 484
第二节 基因治疗 486
一、基因治疗的基本策略主要围绕致病基因 486
二、基因治疗的基本程序 487
三、基因治疗的医学应用 489
四、基因治疗的前景与问题 490
第二十七章 组学与系统生物医学492
第一节 基因组学 492
一、结构基因组学揭示基因组序列信息 492
二、比较基因组学鉴别基因组的相似性和差异性 493
三、功能基因组学系统探讨基因的活动规律 494
四、ENCODE计划旨在识别人类基因组所有功能元件 495
第二节 转录物组学 495
一、转录物组学全面分析基因表达谱 496
二、转录物组研究采用整体性分析技术 496
三、转录物组测序和单细胞转录物组分析是转录物组学的核心任务 496
第三节 蛋白质组学 497
一、蛋白质组学研究细胞内所有蛋白质的组成及其活动规律 497
二、二维电泳、液相分离和质谱是蛋白质组研究的常用技术 497
第四节 代谢组学 500
一、代谢组学的任务是分析生物/细胞代谢产物的全貌 500
二、核磁共振、色谱及质谱是代谢组学的主要分析工具 500
三、代谢组学技术在生物医学领域具有广阔的应用前景 500
第五节 其他组学 501
一、糖组学研究生命体聚糖多样性及其生物学功能 501
二、脂组学揭示生命体脂质多样性及其代谢调控 502
第六节 系统生物医学及其应用 503
一、系统生物医学是以整体性研究为特征的一种整合科学 503
二、分子医学是发展现代医学科学的重要基础 503
三、精准医学是实现个体化医学的重要手段 505
四、转化医学是加速基础研究实际应用的重要路径 505
名词释义507
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中英文名词对照索引524
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